一种石油钻机小绞车用自动压绳、排绳装置的制作方法

本实用新型涉及石油钻井技术领域，具体为一种石油钻机小绞车用自动压绳、排绳装置。

背景技术：

在油田钻井作业中，常使用气动/液压/电动小绞车进行吊装作业，为使钢丝绳在小绞车卷筒上有序排列，常配备手动排绳或自动排绳器，现有排绳器普遍存在钢丝绳跳绳、压绳等排列不整齐的现象，特别是在轻负载工况下出绳时钢丝绳易松乱，从而引起钢丝绳过快磨损、断丝、压扁等，影响作业效率，存在安全隐患。

本实用新型的目的是提供一种石油钻机小绞车用压绳、排绳装置，其结构简单、安全可靠，寿命延长，压绳机构及排绳结构相互配合，达到“压绳、排绳、拉绳、缓冲”的作用，保证了钢丝绳有序、整齐、高效的排列在小绞车卷筒上，延长钢丝绳寿命，提高钻井作业效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种石油钻机小绞车用自动压绳、排绳装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种石油钻机小绞车用自动压绳、排绳装置，包括压绳机构、左支架、双向丝杠轴、棘轮轴、排绳器主体、右支架、齿轮箱、小链轮、链条、取力轴头、离合器本体、大链轮、离合器拨叉；所述压绳机构安装在小绞车本体的出绳侧；所述排绳器主体套装在所述双向丝杠轴、棘轮轴，再通过所述左支架、右支架平行安装于小绞车本体上；所述齿轮箱固定在所述右支架上，并依次连接所述棘轮轴、双向丝杠轴；所述取力轴头直接与小绞车卷筒连接；所述离合器本体、大链轮套装在所述取力轴头上；所述小链轮套装在所述棘轮轴；所述链条安装在所述小链轮、大链轮之间；所述离合器本体的外侧套装有离合器拨叉。

优选的，所述压绳机构由第一螺栓、垫片、轴承、第一轴套、第一压绳筒、第二轴套、第二压绳筒、工作轴、第二螺栓、第一耳板、第一弹簧、第二耳板和螺母组成，且所述第一压绳筒、第二压绳筒通过所述轴承、第一轴套、第二轴套、套装在所述工作轴上，然后通过所述第一螺栓、垫片压紧安装在所述第二耳板上，然后再通过所述第二螺栓、第一耳板、第一弹簧、螺母安装在所述小绞车出绳侧的本体上。

优选的，所述排绳器主体由侧板、滑块、月牙销、第二弹簧、第一压紧螺栓、润滑油杯、第二压紧螺栓、第三弹簧、驱动销、带绳轮毂、带绳轮本体、第一螺钉、压紧销、第四弹簧、第三压紧螺栓、压轮套筒、压绳轮毂、压绳轮本体、第二螺钉、销轴、挡绳轮、支撑板和摩擦套组成；所述排绳器主体两侧的所述侧板夹持所述滑块、带绳轮毂、带绳轮本体、压绳轮毂、压绳轮本体、支撑板、摩擦套整体套装在所述双向丝杠轴、棘轮轴，再通过所述左支架和右支架平行安装在小绞车本体上。

优选的，所述侧板设置“∩”形滑槽，且滑槽对应的位置设置有所述压紧销、第四弹簧、第三压紧螺栓、压轮套筒5016，并且排绳器主体两侧的所述侧板对应钢丝绳穿过的位置设置了所述销轴、挡绳轮。

优选的，所述滑块、带绳轮毂、压绳轮毂和摩擦套采用钢制耐磨材料。

优选的，所述月牙销、第二弹簧通过所述第一压紧螺栓安装于所述滑块内，所述月牙销上设置了润滑油槽，所述第一压紧螺栓上设置了润滑油杯及润滑油槽。

优选的，所述带绳轮本体通过所述第二螺钉和带绳轮毂组成可拆卸结构，所述带绳轮毂上设置所述第二压紧螺栓、第三弹簧、驱动销。

优选的，所述带绳轮本体、压绳轮本体和挡绳轮采用软质耐磨材料。

优选的，所述压绳轮本体通过所述第二螺钉和压绳轮毂组成可拆卸结构，且所述压绳轮本体、压绳轮毂和所述侧板上设置的“∩”形滑槽为滑动连接。

优选的，所述棘轮轴上设置两道呈180度的“l”型凹槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该石油钻机小绞车用自动压绳、排绳装置，其结构简单、安全可靠、寿命延长，压绳机构及排绳结构相互配合，达到“压绳、排绳、拉绳、缓冲”的作用，保证了钢丝绳有序、整齐、高效的排列在小绞车卷筒上，延长钢丝绳寿命，提高钻井作业效率。

附图说明

图1为本实用新型正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型左视结构示意图；

图3为本实用新型俯视结构示意图；

图4为本实用新型排绳器主体与棘轮轴配合放大示意图

图5为本实用新型压绳机构结构示意图；

图6为本实用新型排绳器主体结构示意图。

图中：1、压绳机构；101、第一螺栓；102、垫片；103、轴承；104、第一轴套；105、第一压绳筒；106、第二轴套；107、第二压绳筒；108、工作轴；109、第二螺栓；1010、第一耳板；1011、第一弹簧；1012、第二耳板；1013、螺母；2、左支架；3、双向丝杠轴；4、棘轮轴；5、排绳器主体；501、侧板；502、滑块；503、月牙销；504、第二弹簧；505、第一压紧螺栓；506、润滑油杯；507、第二压紧螺栓；508、第三弹簧；509、驱动销；5010、带绳轮毂；5011、带绳轮本体；5012、第一螺钉；5013、压紧销；5014、第四弹簧；5015、第三压紧螺栓；5016、压轮套筒；5017、压绳轮毂；5018、压绳轮本体；5019、第二螺钉；5020、销轴；5021、挡绳轮；5022、支撑板；5023、摩擦套；6、右支架；7、齿轮箱；8、小链轮；9、链条；10、取力轴头；11、离合器本体；12、大链轮；13、离合器拨叉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种石油钻机小绞车用自动压绳、排绳装置，包括压绳机构1、第一螺栓101、垫片102、轴承103、第一轴套104、第一压绳筒105、第二轴套106、第二压绳筒107、工作轴108、第二螺栓109、第一耳板1010、第一弹簧1011、第二耳板1012、螺母1013、左支架2、双向丝杠轴3、棘轮轴4、排绳器主体5、侧板501、滑块502、月牙销503、第二弹簧504、第一压紧螺栓505、润滑油杯506、第二压紧螺栓507、第三弹簧508、驱动销509、带绳轮毂5010、带绳轮本体5011、第一螺钉5012、压紧销5013、第四弹簧5014、第三压紧螺栓5015、压轮套筒5016、压绳轮毂5017、压绳轮本体5018、第二螺钉5019、销轴5020、挡绳轮5021、支撑板5022、摩擦套5023、右支架6、齿轮箱7、小链轮8、链条9、取力轴头10、离合器本体11、大链轮12和离合器拨叉13。压绳机构1安装在小绞车本体的出绳侧；排绳器主体5套装在双向丝杠轴3、棘轮轴4上，再通过左支架2、右支架6平行安装于小绞车本体上；齿轮箱7固定在右支架6上，并依次连接棘轮轴4、双向丝杠轴3；取力轴头10直接与小绞车卷筒连接；离合器本体11、大链轮12套装在取力轴头10上；小链轮8套装在棘轮轴4上；链条9安装在小链轮8、大链轮12之间；离合器本体11的外侧套装有离合器拨叉13。本实例的工作原理是，1）压绳，即通过压绳机构1使得钢丝绳始终紧紧压在小绞车卷筒上；2）排绳，即通过取力轴头10从绞车卷筒处取得动力转动，通过离合器本体11、大链轮12、链条9、小链轮8，驱动棘轮轴4转动，棘轮轴4通过齿轮箱7驱动双向丝杠轴3转动，双向丝杠轴3通过月牙销503、滑块502带动排绳器主体5左右运动（排绳器夹持钢丝绳运动），通过大链轮12、链条9、小链轮8、齿轮箱7设置合适的传动比，使得钢丝绳在卷筒体上每缠绕一圈，排绳器主体5运动一个钢丝绳当量直径的距离。3）拉绳、缓冲，即通过设置合适的小绞车卷筒直径与带绳轮本体5011直径比值、大链轮12、链条9、小链轮8的传动比，使得带绳轮本体5011的线速度大于卷筒的线速度；同时通过带绳轮本体5011、压绳轮本体5018的夹持、牵引作用，使得排绳器主体5与小绞车卷筒之间的钢丝绳始终处于绷紧状态，且减少了钢丝绳远端传递到卷筒处的波动。这样“压绳、排绳、拉绳、缓冲”结合，使得钢丝绳可有序、整齐、高效的排列在小绞车卷筒上，延长钢丝绳寿命，提高钻井作业效率。

本例中压绳机构1由第一螺栓101、垫片102、轴承103、第一轴套104、第一压绳筒105、第二轴套106、第二压绳筒107、工作轴108、第二螺栓109、第一耳板1010、第一弹簧1011、第二耳板1012和螺母1013组成。且第一压绳筒105、第二压绳筒107通过轴承103、第一轴套104、第二轴套106、套装在工作轴108上，然后通过第一螺栓101、垫片102压紧安装在第二耳板1012上，然后再通过第二螺栓109、第一耳板1010、第一弹簧1011、螺母1013安装在小绞车出绳侧的本体上。这种设计保证了第一压绳筒105、第二压绳筒107在第一弹簧1011的作用下，始终紧紧压向小绞车卷筒（钢丝绳），使得钢丝绳始终紧密缠绕在小绞车卷筒上，避免出现松绳、压绳而导致的乱绳。

排绳器主体5由侧板501、滑块502、月牙销503、第二弹簧504、第一压紧螺栓505、润滑油杯506、第二压紧螺栓507、第三弹簧508、驱动销509、带绳轮毂5010、带绳轮本体5011、第一螺钉5012、压紧销5013、第四弹簧5014、第三压紧螺栓5015、压轮套筒5016、压绳轮毂5017、压绳轮本体5018、第二螺钉5019、销轴5020、挡绳轮5021、支撑板5022和摩擦套5023组成；排绳器主体5两侧的侧板501夹持滑块502、带绳轮毂5010、带绳轮本体5011、压绳轮毂5017、压绳轮本体5018、支撑板5022、摩擦套5023整体套装在双向丝杠轴3、棘轮轴4，再通过左支架2和右支架6平行安装在小绞车本体上，排绳器主体5两侧的侧板501对应钢丝绳穿过的位置设置了销轴5020、挡绳轮5021，挡绳轮5021为软质耐磨材料，且易于更换。这种设计能够有效防止由于安装角度不合适导致侧板501磨损。

侧板501设置“∩”形滑槽，且滑槽对应的位置设置有所述压紧销5013、第四弹簧5014、第三压紧螺栓5015、压轮套筒5016，并且排绳器主体5两侧的所述侧板501对应钢丝绳穿过的位置设置了所述销轴5020、挡绳轮5021，避免了由于安装角度不合适或负载波动导致钢丝绳斜拉时对侧板501的磨损。

滑块502、带绳轮毂5010、压绳轮毂5017和摩擦套5023采用钢制耐磨材料，这种设计保证滑块502、带绳轮毂5010、压绳轮毂5017和摩擦套5023具有较长的使用寿命，降低装置的后期维护成本。

月牙销503、第二弹簧504通过第一压紧螺栓505安装于滑块502内；月牙销503上设置了润滑油槽，第一压紧螺栓505上设置了润滑油杯506及润滑油槽。通过润滑油杯506可以给滑块502空腔内加注润滑脂，使得月牙销503在双向丝杠轴3上的螺旋槽内左右运动时得到充分润滑，极大的延长了月牙销503及双向丝杠轴3的寿命。

带绳轮本体5011通过第二螺钉5019和带绳轮毂5010组成可拆卸结构，整体套装在棘轮轴4上，易于更换损坏的带绳轮本体5011。带绳轮毂5010上设置第二压紧螺栓507、第三弹簧508、驱动销509，棘轮轴4上设置两道呈180度的“l”型凹槽，这种设计保证了棘轮轴4能够配合带绳轮毂5010上设置的第二压紧螺栓507、第三弹簧508、驱动销509，可使得在装置出绳时带绳轮本体5011能够强行把钢丝绳带出来，保证即使在空载工况下，排绳器主体5与小绞车卷筒之间的钢丝绳也始终处于绷紧状态。

带绳轮本体5011、压绳轮本体5018和挡绳轮5021采用软质耐磨材料，这种设计即保证了对钢丝绳的夹持、缓冲作用，又减少了对钢丝绳的损伤。

压绳轮本体5018通过第二螺钉5019和压绳轮毂5017组成可拆卸结构，整体安装在侧板501上设置的“∩”形滑槽内，可在“∩”形滑槽内滑动，易于更换损坏的压绳轮本体5018。且侧板501“∩”形滑槽对应的位置设置有压紧销5013、第四弹簧5014、第三压紧螺栓5015、压轮套筒5016，弹簧力的作用下，使得压绳轮本体5018始终压下带绳轮本体5011，夹持住两者之间的钢丝绳。

棘轮轴4上设置两道呈180度的“l”型凹槽，这种设计可使得在绞车出绳时带绳轮强行把钢丝绳带出来。

其中取力轴头10与大链轮12之间设置有离合器本体11，通过离合器拨叉13，可快速脱开和闭合大链轮12与取力轴头10，当装置出现乱绳时，可快速手动调节排绳器主体5的位置，使排绳器主体5与小绞车架本体14卷筒上的钢丝绳对齐。

本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果：

1.本实用新型采用自动压绳机构，使得钢丝绳在卷筒体上始终处于压紧状态；采用自动排绳结构，使得钢丝绳在卷筒上缠绕一圈时的轴向行程刚好等于一个钢丝绳当量直径的距离。自动压绳、自动排绳、拉绳缓冲相结合，排绳效果更佳，有效的提高的钢丝绳的寿命，提高了作业效率；

2.本实用新型的排绳器主体5上的滑块502处设置润滑功能，使得月牙销503与双向丝杠轴3之间始终保持良好润滑，减小了摩擦，极大的提高了月牙销503与双向丝杠轴3的寿命。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。